《燃气输配》课件5

第二章城市燃气需用量及供需平衡

§2-1城市燃气需用量§2-2燃气的需用工况§2-3燃气的小时计算流量§2-4燃气输配系统的供需平衡§2-1城市燃气需用量用户类型供气原则

用气量

居民生活用户主要是用于日常的炊事和生活热水商业用户如饮食业、浴室、洗衣房、医院、幼儿园、托儿所、机关、学校和科研机关等工业企业生产用户主要是用于生产工艺采暖通风和空调用户

燃气汽车用户其他用户包括管网的漏损量和未预见量

用户类型供气原则优先发展民用用气，即居民生活用气和商业用气，它们是城市燃气供应的基本对象，其中，又应优先供给居民生活用户。在发展民用用户的同时，也要发展一部分工业用气，二者应兼顾。采暖通风和空调用气量，在气源充足的条件下，可酌情纳入。燃气汽车用气量仅指以使用天然气和液化石油气为气源时才考虑纳入。用气量

居民生活用户用气量商业用户用气量工业企业用户用气量采暖通风空调用户和燃气汽车用户用气量其他用气量居民生活用户用气量居民生活用户用气量取决于居民生活用户用气量指标（用气定额）、气化百分率及城市居民人口数。Ｑ——居民生活用户用气耗热量，MJ/年；q——居民生活用户用气量指标，MJ/人·年；η——气化百分率，%；n——城市居民总人口数，人。式中:

影响居民生活用户用气量指标的因素很多，如住宅燃气器具的类型和数量，住宅建筑等级和卫生设备的设置水平，采暖方式及热源种类，居民生活用热习惯及生活水平，居民每户平均人口数，气候条件，公共生活服务设施的发展情况，燃气价格等。

气化百分率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇居民总人口数的百分数。商业用户用气量商业用户用气量取决于商业用户用气量指标（用气定额）、城市居民人口数及商业设施标准。

Ｑ——商业用户用气耗热量，MJ/年

qi——某一类用途的用气量指标，MJ/人（或床位、座等）·年

Bi——某一类商业设施标准，人（或床位、座等）/千n——城市居民总人口数，千人式中:影响商业用户用气量的因素很多，主要有城市燃气的供应状况，燃气管网布置情况，商业的分布情况，居民使用公共服务设施的程度，用气设备的性能、热效率、运行管理水平和使用均衡程度以及地区的气候条件等。

商业设施标准，例如：居民每一千人中入托儿所、幼儿园的人数，居民每一千人应设置的医院、旅馆床位数等。工业企业用户用气量1.工业产品有用气量指标式中Ｑ——工业企业用户用气耗热量，MJ/年；qi——某一项工业产品用气量指标，MJ/件；

mi——某一项工业产品的年产量，件/年。2.工业业产产品品缺缺乏乏用用气气量量指指标标当工工业业产产品品缺缺乏乏用用气气量量指指标标时时，，可可按按原原用用燃燃料料的的用用量量折折算算：：———工业业企企业业用用户户用用气气耗耗热热量量，，MJ/年———某一一项项工工业业产产品品原原用用燃燃料料量量，，kg（或或度度））/件———某一一项项工工业业产产品品的的年年产产量量，，件件/年———某一一项项工工业业产产品品原原用用燃燃料料的的低低发发热热值值，，MJ/kg（或或度度））———某一一项项工工业业产产品品原原用用燃燃料料燃燃烧烧设设备备热热效效率率，，%———燃气气燃燃烧烧设设备备热热效效率率，，%。式中中:采暖暖通通风风空空调调用用户户和和燃燃气气汽汽车车用用户户用用气气量量计算算设设计计用用气气量量时时一一般般不不包包括括这这两两项项。。如如需需要要计计算算时时，，采采暖暖通通风风空空调调用用户户用用气气量量指指标标可可按按现现行行的的标标准准《城市市热热力力网网设设计计规规范范》CJJ34或当当地地建建筑筑物物耗耗热热量量指指标标确确定定。。其他他用用气气量量包括括管管网网的的漏漏损损量量和和未未预预见见量量，，一一般般其其他他用用气气量量按按总总用用气气量量的的3~5%计算算。。§2-2燃气气的的需需用用工工况况月不不均均匀匀性性日不不均均匀匀性性时不不均均匀匀性性月不不均均匀匀性性影响响居民民生生活活月月用用气气不不均均匀匀性性的主主要要因因素素是是气气候候条条件件。。商业业用用户户用用气气的月月不不均均匀匀性性与与各各类类用用户户的的性性质质有有关关，，一一般般与与居居民民生生活活月月用用气气的的不不均均匀匀性性情情况况基基本本相相似似。。工工业业企企业业用用气气在在生生产产区区域域内内一一般般按按均均匀匀考考虑虑。。工业业企企业业用用气气的月月不不均均性性主主要要取取决决于于生生产产工工艺艺的的性性质质以以及及气气候候条条件件。。每月月的的用用气气不不均均匀匀情情况况用用月月不不均均匀匀系系数数Km表示示。。一年年十十二二个个月月中中，，平平均均日日用用气气量量最最大大的的月月，，即即月月不不均均匀匀系系数数最最大大的的月月称称为为计算月，并将该月的的月不均匀系系数Km称为月高峰系数。。日不均匀性影响日用气不不均匀情况的的因素主要是是居民生活习习惯、工业企企业的工作和和休息制度及及气象条件等等。前两个影影响因素比较较有规律。一个月（或一一周）的日用用气不均匀情情况用日不均均匀系数Kd表示。可按下下式计算：计算月中，日日最大不均匀匀系数Kd称为日高峰系系数。时不均匀性各类用户小时时用气不均匀匀情况各不相相同，居民生生活用户和商商业用户用气气的时不均匀匀性最显著，，这主要与居居民的生活习习惯、气化住住宅的数量、、居民的职业业以及工作休休息制度等因因素有关。一天中每个小小时的用气不不均匀性可用用小时不均匀匀系数Kh表示：计算月中，最最大日的小时时最大不均匀匀系数Kh称为小时高峰峰系数。城市燃气输配配系统的管径径及设备通过过能力不能直直接用燃气的的年用气量来来确定，而应应按燃气计算算月的小时最最大流量进行行计算。如何何确定？太大则增加投投资太小则影响正正常用气不均匀系数法同时工作系数法§2-3燃气的小时计计算流量一、不均匀系系数法由年用气量和和用气不均匀匀系数求得，，计算公式如如下：???如何确定计算算所需的这些些参数呢？式中：燃气管道计算流量年用气量，Nm3/a月高峰系数日高峰系数小时高峰系数用气高峰指标标可参考相关关手册，也可可按下列范围围选用：不均匀系数法法适用于规划划、设计阶段段确定居民生生活和商业燃燃气小时计算算流量。各类用户的用气气量和用气不不均匀性取决决于很多因素素，参数的选取原原则如气候条件、、居民生活水水平及生活习习惯，机关作作息制度和工业企业的的工作班次，，建筑物内装装置用气设备备的情况等，因此在进进行参数选取取时要结合当当地的具体情情况综合考虑。一般供供应用户多时时，小时高峰峰系数取偏小小的数值。对于个别的独独立居民点，，当总用户数数少于1500户时，作为特特殊情况，可可取3.3～4.0室内和庭院燃燃气管道的计计算流量一般般按燃气用具具的额定耗气量和和同时工作系系数K0来确定。其计计算公式如下下：式中：Q=kt（∑kNQn）Qn——同一类型燃具具的额定流量量，m3/hQ——燃气管道的计计算流量，m3/hkt——不同类型用户户的同时工作作系数，当缺缺乏资料时，，可取kt=1；k——燃具的同时工工作系数，居居民生活用燃燃具可按表表2-6确定，商业和和工业用具可可按加热工艺艺要求确定N——同一类型燃具具的数目二、同时工作作系数法同时工作系数数K0反映燃气用具具集中使用的程程度，它与用户生生活规律、燃燃气用具的种种类、数量的的因素密切相相关。燃具的的用气定额指指标及同时工工作系数可参参考相关手册册。同时工作系数数法适用于独独立居民小区区、庭院燃气气支管和室内内燃气管道计计算流量的确确定。§2-4燃气输配系统统的供需平衡衡调节供需平衡衡的方法储气容积的确确定t

Qo供气量用气量为了解决均匀供气和不均匀耗气之间的矛盾，，必须采取合适适的方法使燃燃气输配系统统供需平衡。。一、调节供需需平衡的方法法改变气源的生生产能力和设设置机动气源源须考虑气源运运转、停止的的难易程度、、气源生产负负荷变化的可可能性和变化化幅度。同时时应考虑供气气的安全可靠靠和技术经济济合理性。可可以调节季节节性或日用气气不均匀性，，甚至可以平平衡小时用气气不均匀性。。利用缓冲用户户进行调节主要利用一些些大型的工业业企业和锅炉炉房等作为缓缓冲用户，用用此方法平衡衡季节不均匀匀用气及部分分日不均匀用用气。利用储气设施施进行调节地下储气（储储气量大，造造价和运行费费用低，可平平衡季节不均均匀用气和部部分日不均匀匀用气）液态储存（负负荷调节范围围广，可调节节各种不均匀匀用气）管道储气（包包括高压燃气气管束储气及及长输干管末末端储气，是是平衡小时不不均匀用气的的有效方法））储气罐储气（可用来平衡衡日不均匀用用气和小时不不均匀用气，，是最实用也也是最常用的的方法）二、储气容积积的确定储气罐的主要要功能储气罐所需储储气量的计算算方法举例说明储气罐的主要要功能随燃气用量的的变化，补充充制气设备所所不能及时供供应的部分燃燃气量。停电、管道设设备发生故障障或维修时，，保证一定程程度的供气。。掺混不同组分分的燃气，使使燃气性质均均匀。储气罐所需储储气量的计算算方法确定该周内燃气供应总量量当气源产量能能够根据需用用量改变一周周内各天的生生产工况时，，储气容积以以计算月最大大日燃气供需需平衡要求确确定，否则应应按计算月平平均周的燃气气供需平衡要要求确定。计算一周内逐逐日、逐小时时的燃气供应量累累计值计算一周内逐逐日、逐小时时的燃气需要量累累计值求出每日、每每小时的燃气气供应和需要要的累计量差差值，即燃气气的储存量。。找出储存量正、负最大的两个值，并并将这两个值值得绝对值相加，即得出调节供需波动动所需的储气气量Q。在Q的基础上，考考虑燃气生产产及使用上预预报的误差，，生产中可能能出现故障等等影响，以及及储气罐工作作条件及规格格等因素调整整，最终确定定选用的储气气罐容积。某市欲欲建一一个储储气罐罐，已已知计计算月月最大大日用用气量量为46万m3/d,气源在在一日日内连连续均均匀供供气。。每小小时用用气量量占总总用气气量的的百分分数如如下表表所示示，试试确定定所需需的储储气量量。时间0-11-22-33-44-55-66-77-88-910-1111-12每小时用气量占总用气量的百分数1.951.501.412.001.602.914.105.065.206.306.44时间12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24每小时用气量占总用气量的百分数4.904.814.764.755.807.626.154.584.483.222.802.45举例说说明解：题中储储气罐罐是用用于调调节日日用气气不均均匀性性的。。按每每日气气源供供气量量为100%，气源源均匀匀供气气，则则每小小时平平均供供气量量为4.17%。从零时时记起起，计计算燃燃气供供应量量累计计值与与用气气量累累积值值，两两者的的差值值即为为储存存量，，计算算结果果如下下表所所示。。在燃燃气储储存量量中找找出正正、负负的最最大值值，即即13.7%和-4.03%，取绝对对值相加加得13.7%+4.03%=17.73%。所需的储储气量为为Q3=460000×17.73%=